電子陶瓷

選用不同的陶瓷成分可以獲得不同介電常數(shù)、介質(zhì)損耗角正切 tanδ和介電溫度系數(shù)αε的高頻電容器瓷料，用以滿足各種溫度補償?shù)男枰?。表中的四鈦酸鋇瓷不僅是一種熱穩(wěn)定性高的電容器介質(zhì)，而且還是一種優(yōu)良的微波介質(zhì)材料。

壓電陶瓷主要有三大類：

鈦酸鋇類（BaTiO3），原材料有二氧化鈦、碳酸鋇、碳酸鍶等；

鋯鈦酸鉛類（PbZrTiO3），原材料有二氧化鈦、氧化鋯、氧化鉛、、碳酸鍶、氧化鈮、氧化鑭等；

鈮鎂酸鉛類（PbNbMgO3），原材料有氧化鈮、氧化鎂、氧化鉛、、碳酸鍶、氧化鑭等。

壓電陶瓷材料的基本原理　　壓電效應(yīng)的原理是，如果對壓電材料施加壓力，它便會產(chǎn)生電位差（稱之為正壓電效應(yīng)），反之施加電壓，則產(chǎn)生機械應(yīng)力（稱為逆壓電效應(yīng)）。如果壓力是一種高頻震動，則產(chǎn)生的就是高頻電流。而高頻電信號加在壓電陶瓷上時，則產(chǎn)生高頻聲信號（機械震動），這就是我們平常所說的超聲波信號。也就是說，壓電陶瓷具有機械能與電能之間的轉(zhuǎn)換和逆轉(zhuǎn)換的功能，這種相互對應(yīng)的關(guān)系確實非常有意思。電子打火機中就有壓電陶瓷制作的火石，打火次數(shù)可在100萬次以上。

　　壓電材料可以因機械變形產(chǎn)生電場，也可以因電場作用產(chǎn)生機械變形，這種固有的機-電耦合效應(yīng)使得壓電材料在工程中得到了廣泛的應(yīng)用。例如，壓電材料已被用來制作智能結(jié)構(gòu)，此類結(jié)構(gòu)除具有自承載能力外，還具有自診斷性、自適應(yīng)性和自修復(fù)性等功能，在未來的飛行器設(shè)計中占有重要的地位。并通過直流高壓極化處理使其具有壓電效應(yīng)的鐵電陶瓷的統(tǒng)稱，是一種能將機械能高度重視壓電陶瓷材料的研究和開發(fā)。

　　在業(yè)余條件下，可以用萬用表的電壓擋來檢查壓電陶瓷片的質(zhì)量好壞，具體方法是：將萬用表撥至2.5V直流電壓檔，左手拇指與食指輕輕握住壓電陶瓷片的兩面，右手持兩支表筆，紅表筆接金屬片，黑表筆橫放在陶瓷表面上，如圖1所示。然后左手拇指與食指稍用力壓緊一下，隨即放松，壓電陶瓷片上就先后產(chǎn)生兩個極性相反的電壓倍號，使指針先是向右捏一下，接著返回零位，又向左擺一下。擺動幅度約為0.1~0.15V。在壓力相同的情況下，擺幅愈大，壓電陶瓷片的靈敏度愈高。原料是制造壓電陶瓷的基礎(chǔ)，因此，原料的選擇和處理是一個很重要的問題。若表針不動，說明壓電陶瓷片內(nèi)部漏電或者破損。

某些電介質(zhì)在沿一定方向上受到外力的作用而變形時，

其內(nèi)部會產(chǎn)生

極化現(xiàn)象，

同時在它的兩個相對表面上出現(xiàn)正負(fù)相反的電荷。

當(dāng)外力去掉后，

它

又會恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。當(dāng)作用力的方向改變時，

電荷的極性也隨之改變。

相反，

當(dāng)在電介質(zhì)的極化方向上施加電場，

這些電介質(zhì)

也會發(fā)生變形，

電場去掉后，

電介質(zhì)的變形隨之消失，

這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng)，

或稱為電致伸縮現(xiàn)象。壓電陶瓷實際上是一種經(jīng)過極化處理的、具有壓電效

應(yīng)的鐵電陶瓷，是信息時代的新型材料壓電陶瓷是功能陶瓷中應(yīng)用極廣的

一種。